當(dāng)今,隨著勞動力成本的快速提升、產(chǎn)能過剩和缺乏專業(yè)人才等問題,5G、物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人等技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來。這些高新產(chǎn)業(yè)為智慧物流行業(yè)的發(fā)展起到了不可替代的作用。
智慧物流下的機(jī)器人
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2017年中國智能物流行業(yè)市場規(guī)模達(dá)3375億元人民幣,同比增長21.18%。專家預(yù)測,預(yù)計到2022年中國智能物流行業(yè)市場規(guī)模將增長至7938億元人民幣。
在這種需求刺激下,各種物流機(jī)器人迅速面世,并在搬運、碼垛、揀選等物流環(huán)節(jié)得到應(yīng)用,可以分為AGV、碼垛機(jī)器人、分揀機(jī)器人等多種。
AGV,當(dāng)下智慧物流運用較多的一種物流搬運設(shè)備,國外從上世紀(jì)50年代在倉儲業(yè)開始使用。碼垛機(jī)器人不僅能搬運重物,而且作業(yè)速度和質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工;每一臺碼垛機(jī)器人都有獨立的控制系統(tǒng),極大地保證了作業(yè)精度。復(fù)合機(jī)器人一般具備傳感器、物鏡、圖像識別系統(tǒng)和多功能機(jī)械手,可根據(jù)圖像識別系統(tǒng)“看到”物品形狀,用機(jī)械手抓取物品,然后放到指定位置,實現(xiàn)貨物快速分揀。智慧物流在3C行業(yè)的應(yīng)用
隨著消費者的需求趨于多樣化和個性化,企業(yè)生產(chǎn)也呈現(xiàn)出“多品種、小批量、多批次、高時效”的特點。3C行業(yè)面臨的生產(chǎn)也是如此,所以針對這種情況,3C行業(yè)智慧物流形式主要以柔性化物流搬運機(jī)器人為主。
以某3C電子SMT貼片車間為例,其生產(chǎn)的大量電子元件外形相似,靠人眼分辨容易混淆,雖然已經(jīng)上了智能倉儲系統(tǒng),但是每條產(chǎn)線依然靠人工到倉庫依靠產(chǎn)品代碼依次提取原料,非常不便利,且由于環(huán)境復(fù)雜、信息不通暢(不在5G信號狀態(tài)下),經(jīng)常會不清楚庫存情況,多條產(chǎn)線排隊取料的情況,這樣導(dǎo)致產(chǎn)線成本高昂且效率低下,與其自動化的生產(chǎn)模式不相匹配。
基于5G網(wǎng)絡(luò),通過采用AGV+小助協(xié)作機(jī)器人+產(chǎn)線終端接口結(jié)合實現(xiàn)整個車間的生產(chǎn)原料自動配送,形成安全可靠柔性的生產(chǎn)物流供應(yīng)系統(tǒng)。
AGV通過5G高速網(wǎng)絡(luò)與車間的十余條生產(chǎn)線實時交互,實時了解產(chǎn)線的狀態(tài)信息,當(dāng)AGV系統(tǒng)判定某條產(chǎn)線原料即將用完時,開始向智能倉儲系統(tǒng)(以下簡稱倉庫)移動,同時通過網(wǎng)絡(luò)倉庫發(fā)送需求信息,倉庫開始準(zhǔn)備物料,AGV到達(dá)倉庫后通過小助協(xié)作機(jī)器人抓取物料,暫存于AGV小車上,小助協(xié)作機(jī)器人配置電動夾爪,能夠自適應(yīng)抓取多種規(guī)格產(chǎn)品;取料完成后AGV移動到相應(yīng)產(chǎn)線,由小助協(xié)作機(jī)器人將物料卸載到生產(chǎn)線。整套系統(tǒng)流程快速響應(yīng),穩(wěn)定性高。
根據(jù)案例來定義柔性的生產(chǎn)物流供應(yīng)系統(tǒng),就是以5G、云數(shù)據(jù)、柔性機(jī)器人為核心,通過形成自動化物流系統(tǒng)將其聯(lián)接,統(tǒng)一由主控計算機(jī)和相關(guān)軟件進(jìn)行控制和管理,組成多品種變批量和混流方式生產(chǎn)的自動化制造系統(tǒng)。
柔性生產(chǎn)物流系統(tǒng)要求
柔性的生產(chǎn)物流供應(yīng)系統(tǒng)中5G是一個關(guān)鍵性因素。高速度數(shù)據(jù)傳輸、傳輸?shù)蜁r延、海量接入特性、按需組網(wǎng)、移動邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)泛在能力高、功耗低、傳輸安全性高等優(yōu)勢,保證了智能倉儲系統(tǒng)信息輸入和輸出。
同時這套系統(tǒng)對AGV和機(jī)器人(復(fù)合機(jī)器人)的安全性,續(xù)航,負(fù)載,安裝空間等都有很高要求,小助協(xié)作機(jī)器人輕巧靈活,負(fù)載自重比高,同時支持直流供電,滿足配置需求。
在安全性方面,借助于節(jié)卡開發(fā)的一套軟硬件安全系統(tǒng),節(jié)卡小助系列產(chǎn)品目前擁有主、被動兩種安全防護(hù)策略:主動策略即基于視覺的安全2區(qū),人進(jìn)入此區(qū)域,機(jī)器人將降速工作;進(jìn)入視覺的安全1區(qū),機(jī)器人將靜止;被動策略即機(jī)器人碰到人超過設(shè)定的力矩上限時,機(jī)器人會即時停止以保護(hù)人員或設(shè)備的安全。
在軟件方面,擁有良好的兼容性,以Linux腳本語言為基礎(chǔ),并提供ROS驅(qū)動,便于系統(tǒng)的二次開發(fā)。
柔性的生產(chǎn)物流供應(yīng)系統(tǒng),通過對整個車間信息及倉庫信息的綜合實時處理,能夠合理運送物料,管控庫存,帶來了生產(chǎn)和管理上的極大便利。未來可應(yīng)用在諸多行業(yè),如家電、電子、醫(yī)療設(shè)備等具有SMT工藝的行業(yè),倉儲物流拆/碼垛、搬運、存儲、揀選等環(huán)節(jié)。